En julio de 1972, un grupo de desarrollo dirigido por Gene Hanateck inventó un microcircuito de tiempo conocido como NE555V. Gene Hanateck era en aquel entonces Jefe de Producción en la fábrica de circuitos integrados de Signetics Corp.

El temporizador 555 fue introducido en el mercado en el año 1972 por esta misma fábrica con el nombre: SE555/NE555 y fue llamado "The IC Time Machine" (El Circuito Integrado Máquina del Tiempo). Este circuito tiene muy diversas aplicaciones, y en esos momentos era el único integrado disponible de su tipo.Sus características

Esquema en bloques del circuito integrado del 555.Este Circuito Integrado (C.I.) es para los experimentadores y aficionados un dispositivo barato con el cual pueden hacer muchos proyectos. Este temporizador es tan versátil que se puede utilizar para modular una señal en Amplitud Modulada (A.M.)Está constituido por una combinación de comparadores lineales, flip-flops (biestables digitales), transistor de descarga y excitador de salida.Las tensiones de referencia de los comparadores se establecen en 2/3 V para el primer comparador C1 y en 1/3 V para el segundo comparador C2, por medio del divisor de tensión compuesto por 3 resistencias iguales R. En el gráfico se muestra el número de pin con su correspondiente función.En estos días se fabrica una versión CMOS del 555 original, como el Motorola MC1455, que es muy popular. Pero la versión original de los 555 sigue produciéndose con mejoras y algunas variaciones a sus circuitos internos. El 555 esta compuesto por 23 transistores, 2 diodos, y 16 resistores encapsulado en silicio. Hay un circuito integrado que se compone de dos temporizadores en una misma unidad, el 556, de 14 pines y el poco conocido 558 que integra cuatro 555 y tiene 30 pines.Hoy en día, si ha visto algún circuito comercial moderno, no se sorprenda si se encuentra un circuito integrado 555 trabajando en él. Es muy popular para hacer osciladores que sirven como reloj (base de tiempo) para el resto del circuito.Descripción de las Patas o Pines del Temporizador 555

Pines del 555 GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación,

generalmente tierra. Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el inicio

del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monostable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté conectado como monostable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reset (normalmente la 4).

Reset (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".

Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por las resistencias y condensadores conectados externamente al 555). El voltaje aplicado a la patilla de control de voltaje puede variar entre un 45 y un 90 % de Vcc en la configuración monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7 voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la configuración astable causará la frecuencia original del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01 F para evitar lasμ interferencias.

Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.

Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

V+ (normalmente la 8): También llamado Vcc, alimentación, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). Hay versiones militares de este integrado que llegan hasta 18 Voltios.

Funcionamiento del Circuito Integrado 555 El temporizador 555 se puede conectar para que funcione de diferentes maneras, entre los más importantes están: como multivibrador astable y como multivibrador monoestable.Multivibrador astable

Esquema de la aplicación de multivibrador astable del 555.Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2. La duración de los tiempos dependen de los valores de R1 y R2.

y

(en segundos)

La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula:

y el período es simplemente: Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal hasta que ésta se vuelve a repetir (Tb - Ta).Multivibrador monoestable

Esquema de la aplicación de multivibrador monoestable del 555.En este caso el circuito entrega a su salida un solo pulso de un ancho establecido por el diseñador.El esquema de conexión es el que se muestra. La Fórmula para calcular el tiempo de duración (tiempo en el que la salida está en nivel alto) es:

(en segundos).Observar que es necesario que la señal de disparo, sea de nivel bajo y de muy corta duración en el PIN # 2 del C.I. para iniciar la señal de salida.

Primero voy a describirte como esta constituido el integrado 555: Contiene 2 amplificadores operacionales como comparadores , un circuito FLIP FLOP, un transistor usado como interruptor el cual descarga el capacitor que se conecta externamente(ver conf.) y una etape de salida para lograr baja impedancia ( resistencia baja ) y así tener compatibilidad con componentes decontrol de potencia como SCRs, TRIACs o circuitos lógicos TTL. A continuación te describo la configuración mono estable del CI 555, un integrado con un rango de utilidades muy amplio, es el corazón de infinidad de circuitos

controlados por rangos de tiempo, ve el

diagrama(esquema, plano) de la luz automática. Entremos en materia, en su configuración MONO ESTABLE el IC tiende a quedar en una posición definida, que puede ser ON o bien OFF, Para obtenerlo se requiere de un disparo externo. En cualquiera de los modos de operación anteriores los períodos de operación se logran mediante la carga y descarga de un capacitor. En conclusión, la operación MONO-ESTABLE se caracteriza por el hecho de que a la salida del circuito se tiene un único estado Estable, el cual se define, ya sea Vcc o cero voltios.Descripciòn de la funciòn de cada una de las patitas (pines) del IC 555:1. Blindaje del circuito y a la vez la entrada negativa de la fuente de alimentaciòn.2. Conocido como start o gatillado. Cuando recibe un pulso negativo, o se conecta transitoriamente al negativo de la fuente, entrega inmediatamente un voltaje positivo alto en la patita 3 y lo mantiene asì por determinado tiempo por la descarga del capacitor externo conectado entre la 6 y el negativo (encargado del conteo del tiempo, para evitar falsos gatillados se le debe de conectar un resistor al positivo de la fuente). 3. Salida. Cuando està transcurriendo el tiempo de retardo presenta alta resistencia con el terminal 1, hasta cuando èste termina, momento en el cual pasa a estado de baja resistencia. En otras palabras, si la carga es conectada entre los termianles 3 y 1 se energiza en el momento de

trabajo del temporizador; lo contrario que ocurre si la carga es conectada entre el 3 y 8.4. Conocido como reset. Toda vez que el circuito ha sido gatillado con la aplicaciòn de un pulso negativo en el terminal 2, permanece en este estado hasta que alcance el tiempo predeterminado, sin importar que dicho terminal se gatille una o màs veces durante el transcurso de dicho tiempo. Sin embargo si durante el tiempo de conteo se aplica un pulso de reposiciòn, el capacitores inmediatamente descargado y el circuito temporizador recobra su estado permanente estable. La reposiciòn tambièn puede ser efectuada mediante un contacto momentàneo a tierra, la corriente necesaria para efectuar este trabajo es de unos 100 mA.En aplicaciones que no necesite ser usado el terminal de reposiciòn, es aconsejable conectarlo al positivo de la fuente de alimentaciòn, esto evitarà la posibilidad de reposiciones no deseadas.5. Normalmente se deja desconetado, pero cuando se le usa tiene la propiedad de alterar el tiempo prefijado con el capacitor y su resistencia de carga, lo cual se logra quitàndole o ponièndole voltaje positivo, mediante pulsos, ondas, o un divisor de tensiòn. Cuando el circuito està trabajando como multivibrador inestable, se puede cambiar desde este terminal la frecuencia de oscilaciòn. Es particularmente ùtil para el diseño de sirenas, imitaciòn de cantos de aves, ajuste del tiempo, etc. Los cambios pueden alcanzar una relaciòn 10:1.6. Es la entrada de voltaje de control procedente de la carga del capacitor. Cuando el voltaje entre las placas del capacitor alcanza las dos terceras partes del voltaje Vcc, se termina el tiempo de conteo y el terminal de salida pasa a bajo voltaje. Al mismo tiempo, un transistor interno conduce corriente y desgarga, por intermedio del terminal 7, al capacitor.7. Es el camino de descarga para el capacitor de tiempo, labor que lleva a cabo cada vez que el circuito finaliza un conteo. Para descarga ràpida, se une directamente con el terminal 6, y para descarga lenta, en el caso de operaciòn astable, se le coloca un resistor en serie. El circuito esta internamente diseñado para que el capacitor se descargue ùnicamente hasta una tercera parte del voltaje Vcc.Para obtener operaciòn astable (inestable) se une el termianl 2, gatillado con el 6, de tal forma que cada vez que el capacitor se descargue al final de un ciclo de conteo, reciba por su medio un pulso negativo de disparo.8. Es la entrada de voltaje positivo de la fuente Vcc.Su mayor aplicación es como temporizador, generador de señales, modulación

DESCRIPCION DEL PATILLAJE DEL CIRCUITO INTEGRADO 555 La descripción de los pines de un 555 se refiere al de encapsulado DIP-8, el más común, aunque igualmente dicha disposición, también es válida para los SOIC-8. 

PATILLA 1.- Masa(GND). En ella se conecta el polo positivo de la fuente de alimentación.

PATILLA 2.- Entrada de disparo (Trigger). Es la entrada del circuito. Por ella se introducen las señales para excitarlo.

PATILLA 3.- Salida (Output). Cuando está activada proporciona una tensión aproximadamente igual a la de alimentación.

PATILLA 4.- Reset. Permite la interrupción del ciclo de trabajo. Cuando no se usa se conecta al positivo de la alimentación.

PATILLA 5.- Tensión de Control (Control Voltage). Esta tensión debe ser 1/3 de la de alimentación. Cuando no se usa, se debe conectar un condensador de 10nF entre este y tierra.

PATILLA 6.- Umbral (Threshold). Esta tensión debe ser 2/3  de la de alimentación. Permite finalizar el ciclo de trabajo.

PATILLA 7.- Descarga (Discharge). En este pin se conecta el condensador exterior que fija la duración de la temporización.

PATILLA 8.- Alimentación (V+ o Vcc). Conexión de la alimentación de 4,5 a 16v, respecto de masa.

Encapsulado DIP-8 del 555Esquema de bloques interno del circuito integrado

ENCAPSULADOSEl encapsulado más popular es el DIP-8. Existen otras versiones de 555 en DIP14, debido a que en su interior aloja dos 555 independiente uno de otro, su denominación es 556.

Encapsulado DIP8 (pdf)Encapsulado para SMD SOIC-8

Encapsulado DIP14 del 556(pdf) y SOIC14

PresentaciónEs uno de los Circuitos Integrados más famosos, de los más utilizados. Según el tipo de fabricante recibe una designación distinta tal como TLC555, LMC555, uA555, NE555C, MC1455, NE555, LM555, etc. aunque se lo conoce como "el 555" y ya todos saben de que se está hablando.

Respecto al formato o encapsulado, puede ser circular metálico, hasta los SMD, pasando por los DIL de 8 y 14 patillas.

Existen versiones de bajo consumo con el mismo patillaje y versiones dobles, es decir que contienen 2 circuitos iguales en su interior, que comparten los terminales de alimentación y se conocen con la designación genérica de 556, observa la siguiente imagen...

Utilización:Este circuito es un "Timer de precisión", en sus orígenes se presentó como un circuito de retardos de precisión, pero pronto se le encontraron otra aplicaciones tales como osciladores astables, generadores de rampas, temporizadores secuenciales, etc., consiguiéndose unas temporizaciones muy estables frente a variaciones de tensión de alimentación y de temperatura.Características generales:El circuito puede alimentarse con tensión contínua comprendida entre 5 y 15 voltios, aunque hay versiones que admiten tensiones de alimentación hasta 2 V., pero no son de uso corriente. Si se alimenta a 5V es compatible con la familia TTL.

La corriente de salida máxima puede ser de hasta 200mA., muy elevada para un circuito integrado, permitiendo excitar directamente relés y otros circuitos de alto consumo sin necesidad de utilizar componentes adicionales. La estabilidad en frecuencia es de 0,005% por ºC.

Necesita un número mínimo de componentes exteriores, la frecuencia de oscilación se controla con dos resistencias y un condensador. Cuando funciona como monoestable el retardo se determina con los valores de una resistencia y de un condensador.

Diagrama de Bloques Interno:El funcionamiento y las posibilidades de este circuito se pueden comprender estudiando el diagrama de bloques. Básicamente se compone de dos amplificadores operacionales montados como comparadores, un circuito biestable del tipo RS del que se utiliza su salida negada, un buffer de salida inversor que puede entregar o absorber una corriente de 200mA. y un transistor que se utiliza para descarga del condensador de temporización.

Una red de tres resistencias iguales fija los niveles de referencia en la entrada inversora del primer operacional, y en la no inversora del segundo operacional, a 2/3 y 1/3 respectivamente de la tensión de alimentación.

Cuando la tensión en el terminal umbral (THRESHOLD) supera los 2/3 de la tensión de alimentación, su salida pasa a nivel lógico "1", que se aplica a la entrada R del biestable, con lo cual su salida negada, la utilizada en este caso, pasa a nivel "1", saturando el transistor y comenzando la descarga del condensador, al mismo tiempo, la salida del 555 pasa a nivel "0".

Pasemos ahora al otro amplificador operacional, si la tensión aplicada a la entrada inversora, terminal de disparo (TRIGGER), desciende por debajo de 1/3 de la tensión de alimentación, la salida de este operacional pasa a nivel alto, que se aplica al terminal de entrada S del biestable RS, con lo que su salida se pone a nivel bajo, el transisor de descarga deja de conducir y la salida del 555 pasa a nivel lógico alto.

La gama de aplicaciones del circuito se incrementa, pues se dispone de un termianl de reset, activo a nivel bajo, que se puede utilizar para poner a nivel bajo la salida del 555 en cualquier momento.Algunas de sus aplicacionesCircuito monoestable:La salida del circuito es inicialmente cero, el transistor está saturado y no permite la carga del condensador C1. Pero al pulsar SW1 se aplica una tensión baja en el terminal de disparo TRIGGER, que hace que el biestable RS cambie y en la salida aparezca un nivel alto. El transistor deja de conducir y permite que el condensador C1 se cargue a través de la resistencia R1. Cuando la tensión en el condensador supera los 2/3 de la tensión de alimentación, el biestable cambia de estado y la salida vuelve a nivel cero.

R2 esta entre 1k y 3,3 M, el valor mínimo de C1 es de 500pf.

Circuito astable:Cuando se conecta la alimentación, el condensador está descargando y la salida del 555 pasa a nivel alto hasta que el condensador, que se va cargando, alcanza los 2/3 de la tensión de alimentación, con esto la salida del biestable RS pasa a nivel "1", y la salida del 555 a ceroy y el condensador C1 comienza a descargarse a través de la resistencia RB. Cuando la tensión en el condensador C1 llega a 1/3 de la alimentacion, comienza de nuevo a cargarse, y asi sucesivamente mientras se mantenga la alimentación.

RA toma valores entre 1k y 10M, RB<RA

Circuito astable con onda simétrica:En este circuito astable se muestra cómo puede obtenerse una onda simétrica; el modo de hacerlo es que el condensador tarde el mismo tiempo en cargarse que en descargarse, los caminos de carga y descarga deben ser iguales y se separan con dos diodos. El condensador C2 evita fluctuaciones de tensión en la entrada de control.

Terminal de Reset:El terminal de reset puede conectarse directamente al positivo o bien mantener el nivel alto por medio de una resistencia, por ejemplo de 2k2. Al actuar sobre el pulsador, la salida del 555 pasa a nivel bajo directamente. Es como poner el integrado en un estado de reposo.

Modulación del ancho de pulso:Aplicando una señal de nivel variable a la entrada de CONTROL el pulso de salida aumenta de ancho al aumentar el nivel de esa tensión.

Modulación del retardo de pulso:Aquí el pulso de salida aparece con mayor o menor retardo según aumente o disminuya la tensión aplicada al terminal de control.